TUGAS AKHIR ALAT PENDETEKSI BENTUK TUBUH SESEORANG BERDASARKAN TINGGI DAN BERAT BADAN

  

TUGAS AKHIR

ALAT PENDETEKSI BENTUK TUBUH SESEORANG

BERDASARKAN TINGGI DAN BERAT BADAN

Diajukan untuk memenuhi salah satu syarat

memperoleh gelar Sarjana Teknik pada

  

Program Studi Teknik Elektro

Disusun oleh:

SUKUR WIDODO

  

NIM: 035114041

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

  

2008

  

FINAL PROJECT

THE HUMAN BODY SHAPE PREDICTING DEVICE

BASED ON THE HEIGHT AND THE WEIGHT

Presented as Partial Fullfilment of the Requirment

To Obtain The Technical Engineering Degree

  

In Electrical Engineering

written by :

SUKUR WIDODO

Student Number: 035114041

  

ELECTRICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM

SAINS AND TECHNOLOGY FACULTY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

2008

  

ALAT PENDETEKSI BENTUK TUBUH SESEORANG

BERDASARKAN TINGGI DAN BERAT BADAN

THE HUMAN BODY SHAPE PREDICTING DEVICE

BASED ON THE HEIGHT AND THE WEIGHT

  

LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR

ALAT PENDETEKSI BENTUK TUBUH SESEORANG

BERDASARKAN TINGGI DAN BERAT BADAN

THE HUMAN BODY SHAPE PREDICTING DEVICE

BASED ON THE HEIGHT AND THE WEIGHT

  28 Agustus

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA

  Saya menyatakan dengan sebenarnya bahwa skripsi yang saya tulis ini tidak memuat karya atau bagian karya orang lain, kecuali yang telah disebutkan dalam kutipan dan daftar pustaka, sebagaimana layaknya karya ilmiah.

  Yogyakarta, 22 Juli 2008 Penulis

  Sukur Widodo

  

HALAMAN MOTO DAN PERSEMBAHAN

MOTO

“Masa depan memang punya resiko, tapi aku harus terus maju”

“Maknai hidupmu karena hidup yang tidak bermakna adalah

kehidupan yang tidak pantas untuk dihidupi”

“Hidup itu indah. Orang yang bahagia tidak perlu memiliki yang

terbaik dari segala hal. Mereka hanya membuat segala hal yang

datang dalam hidup mereka. Kebahagiaan adalah bohong bagi

mereka yang menangis, mereka yang terluka, mereka yang mencari,

mereka yang mencoba, mereka hanya bisa menghargai orang-orang yang penting yang telah menyentuh hidup mereka”

  PERSEMBAHAN

Tugas akhir ini kupersembahkan untuk Tuhan Yesus, Bunda

Maria, bapak, ibu, keluarga serta teman-teman yang telah

memberikan doa dan semangat.

  

INTISARI

  Dalam penelitian ini dibuat suatu alat pendeteksi bentuk tubuh seseorang berdasarkan tinggi dan berat badan dengan menggunakan rumus Indeks Massa Tubuh (IMT) .

  Pendeteksi bentuk tubuh menggunakan dua sensor yaitu sensor tinggi yang digerakan oleh motor DC dan sensor berat. Unit antarmuka digunakan beberapa rangkaian seperti pengkondisi sinyal dan pengubah analog ke digital (ADC), kemudian data akan diproses oleh mikrokontroler AT98S51 untuk dikirimkan ke komputer melalui komunikasi serial. Hasil tinggi dan berat badan ditampilkan menggunakan program

visual basic.

  Pendeteksi bentuk tubuh telah berhasil dibuat dan dilakukan pengujian. Hasil dari penelitian ini terdiri dari data tinggi dan berat badan serta keterangan bentuk badan. Tetapi nilai IMT yang ditampilkan pada program pendeteksi bentuk tubuh lebih kecil dari nilai IMT sebenarnya sehingga bentuk tubuh yang ditampilkan tidak sama dengan bentuk badan sebenarnya.

  Mikrokontroler AT89S51, Sensor tinggi, Sensor berat,

  Kata kunci : Visual basic, Pendeteksi bentuk tubuh

  

ABSTRACT

  In this research was created the human body shape predicting device based on the height and the the weight with Body Mass Index (BMI).

  Body shape predicting using two sensors which are height sensor who work using DC motor and weight sensor. The interface unit use several processing circuit such as signal conditional and analog to digital converter (ADC). The data will be processed by AT89S51 microcontroller for be sent to the computer by serial communication. The height and weight result will be displayed by using visual basic program.

  Body shape predicting was succes created and tested. The result from this research are contain of height data, weight data, also the body shape information.

  But the BMI value that displayed in the body shape predicting program is smaller than the real BMI value. That’s means the body shape that displayed isn’t same the real body shape.

  AT89S51 Microcontroller, Height sensor, Weight sensor, Visual

  Keyword:

  basic, Body shape predicting

  

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN

PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

  Yang bertanda tangan dibawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma : Nama : Sukur Widodo

  Nomor Mahasiswa : 035114041 Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma Karya Ilmiah saya yang berjudul :

  ALAT PENDETEKSI BENTUK TUBUH SESEORANG BERDASARKAN TINGGI DAN BERAT BADAN beserta perangkat yang diperluan (bila ada). Dengan demikian saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk media lain, mengelolanya dalam bentuk pangkalan data, mendistribusikan secara terbatas dan mempublikasikannya di Internet atau media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta ijin dari saya maupun memberikan royalty kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis. Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya. Dibuat di Yogyakarta Pada tanggal : 25 Agustus 2008 Yang menyatakan

KATA PENGANTAR

  Puji dan syukur penulis ungkapkan pada Tuhan Yesus dan Bunda Maria, karena hanya berkat dan bimbingan-Nya penulis bisa menyelesaikan tugas akhir ini. Dengan usaha yang keras dan diiringi doa yang tiada henti juga atas bantuan semua pihak maka skripsi ini dapat diselesaikan.

  Dengan selesainya tugas akhir yang merupakan salah satu syarat untuk meraih gelar Sarjana pada jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sanata Dharma Yogyakarta, penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar - besarnya kepada:

  1. B.Wuri Harini, S.T., M.T. selaku Dosen pembimbing I atas segala pemikiran dalam membimbing, ide, tenaga dalam menyelesaikan skripsi ini, serta kesabaran dan sarana yang sangat penulis perlukan untuk menyelesaikan tugas akhir ini dari awal hingga selesai.

  2. Orang tua tercinta Bapak Matius Sunardi dan Ibu Chatarina Sumini. Terima kasih atas segalanya, perhatian, dukungan untuk terus maju, cinta dan kesabaran dalam mendidik penulis.

3. Kakakku mas Alex dan mas Anton serta adikku tersayang Ratna yang selalu memberikan semangat dan kasih sayang kepadaku.

  4. Teman-teman seperjuangan: Wisnu (TE’03), Hardi (TE’03), Dedy (Akakom), Dche (TE’03), Ika (TE’03), Anna (TE’04).

  5. Teman-teman semua: Pak Toni sebagai kepala suku, Gussur yang sudah

  visual basic, Boy atas nasehat-nasehatnya, Amenk, Gogon, Agung yang

  sudah membantu dalam pembuatan abstraksi, Pram, Mba Wit yang sudah mau jadi kakaku, Dita (mba nggak isa), Yeyen yang selalu membantuku dalam segala hal, Vivi,Urpa dan Tika yang sudah meminjamkan timbangan.

6. Semua saudaraku di FKMKKP dan para Flater di kentungan yang telah menopangku sehingga aku kuat untuk berjalan kedepan.

  7. Laboran teknik elektro: Mas Broto, Mas Suryono, pak Djito dan semua staf sekretariat Fakultas Teknik.

  Penulis menyadari bahwa dalam penulisan tugas akhir ini masih banyak kekurangan, kelemahan dan jauh dari sempurna. Oleh sebab itu penulis dengan kerendahan hati mengharapkan kritik dan saran yang membangun untuk penyempurnaan tugas akhir ini.

  Yogyakarta, 19 Juli 2008

  Penulis (Sukur widodo)

  

DAFTAR ISI

  HALAMAN JUDUL................................................................................................ i HALAMAN PERSETUJUAN................................................................................ ii HALAMAN PENGESAHAN................................................................................ iiI HALAMAN KEASLIAN ...................................................................................... iv HALAMAN MOTO DAN PERSEMBAHAN .......................................................v

  INTISARI............................................................................................................... vi ABSTRACT.......................................................................................................... vii LEMBAR PERSETUJUAN PUBLIKAS ............................................................ viii KATA PENGANTAR ........................................................................................... ix DAFTAR ISI.......................................................................................................... xi DAFTAR GAMBAR .............................................................................................xv DAFTAR TABEL.............................................................................................. xviii DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... xix

  BAB I. PENDAHULUAN

  1.1. Latar Belakang....................................................................................1

  1.2. Perumusan Masalah ............................................................................2

  1.3. Batasan Masalah .................................................................................2

  1.4. Tujuan Penelitian ................................................................................2

  1.5. Metodologi Penelitian.........................................................................3

  1.6. Sistematika Penulisan .........................................................................3

  BAB II. DASAR TEORI

  2.1. Indeks Massa Tubuh (IMT) ................................................................5

  2.2. Laser pointer .......................................................................................6

  2.3. Sensor optik.........................................................................................7

  2.4 Komparator .........................................................................................7

  2.7 Bufer tegangan ..................................................................................10

  2.8 Penguat

  non inverting .......................................................................10

  2.9 Penguat beda .....................................................................................11

  2.10 Pengubah Analog ke Digital (ADC) .................................................12

  2.11 Strain gauge sensor...........................................................................15

  2.12 Jembatan

  Wheatstone ........................................................................16

  2.13 Mikrokontroler AT89S51 .................................................................17

  2.14 Komunikasi serial .............................................................................23

  2.15 Konfigurasi

  Port serial .....................................................................25

  2.16 Pengubah level TTL kelevel Serial ...................................................28

  2.17 Visual basic .......................................................................................29

  2.17.1 Menu

  Bar .........................................................................................30

  2.17.2 Tool Bar ...........................................................................................31

  2.17.3 Tool Box ...........................................................................................31

  2.17.4 Context Menu ...................................................................................32

  2.17.5 Jendela

  properties ............................................................................32

  2.17.6 Jendela

  form layout ..........................................................................32

  2.17.7 Object Browser ................................................................................33

  2.17.8 Jendela

  Code Editor .........................................................................34

  2.17.9 Jendela

  Project Explorer..................................................................34

  BAB III. PERANCANGAN

  3.1. Sensor cahaya sebagai saklar............................................................37

  3.2. Komparator .......................................................................................38

  3.3. Penggerak motor DC ........................................................................38

  3.4. Sensor tinggi .....................................................................................40

  3.5 Pengkondisi sinyal ............................................................................41

  3.5.1. Pembagi teangan ...............................................................................43 3.5.2.

  3.6. Sensor berat ......................................................................................47

  3.7 Pengkondisi sinyal ............................................................................48

  3.7.1. Pembagi teangan ...............................................................................49 3.7.2.

  Buffer tegangan referensi ..................................................................50

  3.7.3. Penguat beda .....................................................................................51

  3.7.4 Penguat non inverting .......................................................................52

  3.8 Pengubah Analog ke Digital .............................................................53

  3.9 Konfigurasi AT89S51.......................................................................55

  3.10 Pengubah level TTL menjadi level RS232 ......................................56

  3.11 Pemrograman Mikrokontroler AT89S51.........................................58

  3.11.1 Baca Data ADC ..............................................................................59

  3.11.2 Kirim Data ......................................................................................60

  3.12 Pemrograman

  Visual Basic.............................................................61

  3.12.1 Form Utama....................................................................................62

  3.12.2 Rutin perhitungan IMT ...................................................................64

  3.12.3 Menu Bantuan.................................................................................67

  BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

  4.1. Pengamatan sensor tinggi .................................................................70

  4.2. Pengamatan sensor berat...................................................................72

  4.3. Pengamatan ADC .............................................................................76

  4.4. Pengamatan sensor cahaya ...............................................................77

  4.5. Pengamatan penggerak motor...........................................................77

  4.6. Pengamatan Input/Output AT89S51.................................................78

  4.6.1. Pengamatan

  port 0............................................................................78

  4.6.2. Pengamatan

  port 1............................................................................79

  4.6.3. Pengamatan

  port 2............................................................................79

  4.6.4. Pengamatan port 3............................................................................80

  4.7. Pengamatan RS232 ..........................................................................81

  4.8.2. Pengamatan kerja program...............................................................84

  BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN

  5.1. Kesimpulan .......................................................................................86

  5.2. Saran .................................................................................................86

DAFTAR PUSTAKA KESIMPULAN

  

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Simbol laser.....................................................................................6

  Rangkaian laser ...............................................................................6 Gambar 2.2.

Gambar 2.3. Konfigurasi sensor optik .................................................................7

  Komparator

Gambar 2.4. non inverting dengan bias positif................................8Gambar 2.5. Komparator

  inverting dengan bias positif.......................................8

Gambar 2.6. Blok diagram L293D.......................................................................9

  Konfigurasi pembagi tegangan .......................................................9 Gambar 2.7.

Gambar 2.8. Konfigurasi

  buffer tegangan..........................................................10

  Penguat

Gambar 2.9. noninverting ....................................................................10Gambar 2.10. Rangkaian penguat beda ...............................................................11Gambar 2.11 . ADC metode SAR.........................................................................12

  Konfigurasi

Gambar 2.12. typical ADC 0804 .....................................................14 Gambar 2.13.

  Strain gauge sensor.......................................................................16

  Konfigurasi resistansi pada

Gambar 2.14. Strain Gauge.....................................16Gambar 2.15. Konfigurasi sensor ........................................................................17Gambar 2.16. Rangkaian jembatan wheatstone ...................................................17

  Konfigurasi pin AT89S51 .............................................................19 Gambar 2.17.

Gambar 2.18. Rangkaian pembangkit sinyal detak..............................................22

  Konfigurasi tombol reset ...............................................................22 Gambar 2.19.

Gambar 2.20. .Susunan bit dalam register SCON .................................................25Gambar 2.22. Level tegangan TTL dan RS232 pada pengiriman huruf ‘A’ tanpa

  bit paritas.......................................................................................29

Gambar 2.23. Lingkungan Pengembangan

  Visual Basic 6.0...............................30

Gambar 2.24. Menu Bar.......................................................................................30Gambar 2.25. Tool Bar ........................................................................................31Gambar 2.26. Icon Kontrol Standard ...................................................................31

  Jendela

Gambar 2.27. Form Layout.....................................................................33Gambar 2.28. Jendela

  Object Browser.................................................................33

Gambar 2.29. Jendela Code Editor ......................................................................34Gambar 2.30. File-File Aplikasi di Jendela Project Explorer.............................34Gambar 3.1. Blok diagram pendeteksi bentuk tubuh.........................................35

  Gambar mekanik tampak dari samping.........................................36 Gambar 3.2.

Gambar 3.3. Gambar mekanik tampak dari atas ................................................36

  Sensor Cahaya ...............................................................................37 Gambar 3.4.

Gambar 3.5. Rangkaian komparator ..................................................................38Gambar 3.6. Rangkaian Penggerak Motor DC ..................................................39

  Pembagi tegangan menggunakan potensiometer ..........................44 Gambar 3.7.

Gambar 3.8. Buffer tegangan referensi ..............................................................45

  Konfigurasi penguat

Gambar 3.9. noninverting.................................................46Gambar 3.10. Konfigurasi penguat beda. ............................................................46Gambar 3.11. Rangkaian sensor berat .................................................................47

  Pembagi tegangan menggunakan potensiometer .........................50

Gambar 3.14. Konfigurasi penguat beda .............................................................51

  Konfigurasi penguat

Gambar 3.15. noninverting.................................................52Gambar 3.16. Konfigurasi ADC 0804 sensor tinggi............................................54Gambar 3.17. Konfigurasi ADC 0804 sensor berat ...........................................54

  Konfigurasi AT89S51..................................................................55 Gambar 3.18.

Gambar 3.19. Konfigurasi RS232........................................................................57

  Diagram Alir Pemprograman Mikrokontroler ..............................59 Gambar 3.20.

Gambar 3.21. Diagram alir pembacaan ADC ......................................................60Gambar 3.22. Diagram alir sub rutin pengiriman data ........................................61

  Diagram alir form utama ...............................................................63 Gambar 3.23.

Gambar 3.24. Gambar Form Utama.....................................................................64

  Rutin perhitungan IMT .................................................................66 Gambar 3.25.

Gambar 3.26. Rancangan tampilan menu Penulis ...............................................67

  Rancangan tampilan menu Cara Menggunakan Program .............67 Gambar 3.27.

Gambar 3.28. Diagram alir menu bantuan ...........................................................68Gambar 4.1. Bentuk akhir mekanik ...................................................................69

  Motor DC Yang Terpasang Pada Rangkaian ................................81 Gambar 4.2.

Gambar 4.3. Pengiriman data

  serial TTL 1001101 ...........................................83

  Logika RS232................................................................................84 Gambar 4.4.

Gambar 4.5. Tampilan

  form utama sebelum dihubungkan dengan alat.............85

Gambar 4.6. Tampilan mengecek koneksi alat belum terpasang.......................85

  Tampilan mengecek koneksi alat sudah terpasang .......................85

  

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Klasifikasi Indeks massa tubuh...........................................................6Tabel 2.2. Konfigurasi kaki-kaki DB-9..............................................................27

  Tabel kebenaran penggerak putaran motor DC ................................39 Tabel 3.1.

Tabel 3.2. Penskalaan tegangan .........................................................................42

  Percobaan Awal ................................................................................48 Tabel 3.3.

Tabel 3.4. Penskalaan tegangan .........................................................................49

  Pengamatan pengondisi sinyal sensor tinggi.....................................69 Tabel 4.1.

Tabel 4.2. Perhitungan selisih nilai tegangan setiap 5 cm .................................71Tabel 4.3. Pengamatan pengondisi sinyal sensor tinggi pada seseorang ...........73

  Pengamatan pengondisi sinyal sensor berat......................................74 Tabel 4.4.

Tabel 4.5. Perhitungan selisih nilai tegangan setiap 5 Kg .................................76

  Pengamatan pengondisi sinyal sensor berat pada seseorang.............77 Tabel 4.6.

Tabel 4.7. Pengamatan logika keluran ADC sensor tinggi ................................78Tabel 4.8. Pengamatan logika keluran ADC sensor berat..................................79

  Pengamatan komparator....................................................................80 Tabel 4.9.

Tabel 4.10. Pengamatan

  port 2 untuk kontrol ADC sensor berat ........................81

  Pengamatan

Tabel 4.11. port 2 untuk kontrol ADC sensor tinggi.......................82Tabel 4.12. Pengamatan tampilan IMT pada program.........................................88Tabel 4.13. Pengamatan menggunakan tinggi dan berat badan sebenarnya ........88

BAB I PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG MASALAH

  Akhir-akhir ini semakin banyak orang menaruh perhatian pada bentuk tubuh ideal. Banyak orang beranggapan tubuh yang gemuk atau kurus merupakan suatu masalah, khususnya bagi wanita. Ini dikarenakan bentuk tubuh yang ideal terkait dengan masalah kecantikan. Disamping itu, bentuk tubuh ideal juga mempunyai hubungan dengan masalah kesehatan.

  Dalam bidang kesehatan, indeks massa tubuh (IMT) sering digunakan untuk mengkasifikasikkan bentuk tubuh seseorang kedalam berbagai kategori seperti kurus, normal, kelebihan berat badan atau gemuk. Cara perhitungannya adalah dengan membagi berat dalam satuan kilogram dengan kuadrat tinggi dalam satuan meter , jadi seseorang mempunyai bentuk tubuh ideal jika tinggi dan

  [ 1 ] beratnya seimbang atau dengan kata lain masuk dalam kategori normal.

  Pengukuran dan perhitungan secara manual saat ini dirasa kurang efisien, sehingga dibutuhkan suatu alat yang dapat mengukur tinggi dan berat badan secara otomatis dan sekaligus memberikan keterangan bahwa orang tersebut mempunyai tubuh yang gemuk, kurus, atau mempunyai tubuh yang ideal.

  Berdasarkan masalah tersebut maka penulis tertarik untuk mengangkat topik Alat Pendeteksi Bentuk Tubuh Seseorang Berdasarkan Tinggi dan Berat

  1.2 RUMUSAN MASALAH

  Berdasarkan uraian di atas, penulis mencoba untuk mempelajari bagaimana merancang sebuah alat yang dapat mendeteksi bentuk tubuh seseorang berdasarkan tinggi dan berat badan.

  1.3 BATASAN MASALAH

  Supaya ruang lingkup penelitian tidak terlalu luas dan mengingat keterbatasan waktu, maka alat ini mempunyai batasan-batasan sebagai berikut: a.

  Menggunakan sensor potensio sebagai pembagi tegangan untuk sensor tinggi.

  b.

  Menggunakan motor sebagai penggerak sensor tinggi.

  c. Sensor berat menggunakan strain gauge sensor.

  d. Mikrokontroler yang digunakan AT89S51.

  e.

  Koneksi ke PC menggunakan serial port.

  f. Penampil menggunakan Program Visual Basic.

  g.

  Sensor tinggi hanya untuk mengukur tinggi dari 120 cm sampai 200 cm dengan interval 1 cm.

  h. Sensor berat hanya untuk mengukur berat dari 0 Kg sampai 120 Kg dengan interval 1 Kg.

  1.4 TUJUAN PENELITIAN

  Adapun tujuan dari pembuatan Tugas Akhir ini adalah untuk membuat alat

1.5 METODOLOGI PENELITIAN

  Metode penelitian yang yang diterapkan dalam pengembangan aplikasi ini adalah:

  1. Melakukan studi pustaka, yaitu mempelajari referensi-referensi yang berhubungan dengan mikrokontroller, ADC, dan Visual Basic.

  Referensi tersebut dapat berasal dari Internet maupun

  literature media cetak.

  2. Perancangan dan pembuatan alat meliputi perancangan mekanik, elektronik, dan perangkat lunak.

  3. Implementar.

  4. Pengujian alat dan pengambilan data.

1.6 SISTEMATIKA PENULISAN

  Sistematika penulisan dibagi dalam lima bagian yaitu:

  BAB I PENDAHULUAN Bab ini berisi latar belakang penelitian, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, metodologi penelitian, dan sistematika penulisan.

  BAB II DASAR TEORI Bab ini berisi dasar teori berupa konsep dasar perhitungan indeks massa tubuh (IMT), blok diagram sistem, dan komponen-komponen yang digunakan dalam melakukan

  BAB III PERANCANGAN ALAT Bab ini membahas tentang perancangan alat, konsep-konsep alat yang akan dibuat, bagan alir program (

  flow chart), dan penjelasan singkat tentang cara kerjanya.

  BAB IV PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN. Bab ini berisi tentang hasil pengamatan yang dilakukan dan pembahasan hasil dari pengamatan tersebut. BAB V PENUTUP Bab ini berisi tentang kesimpulan dari hasil pengamatan alat yang dibuat dan berisi saran-saran yang memuat ide-ide untuk pengembangan sistem yang sudah ada.

BAB II DASAR TEORI Bab ini akan menjelaskan mengenai dasar teori yang berhubungan dengan

  cara menghitung berat badan ideal, konfigurasi sensor, konfigurasi penggerak motor DC, pengkondisi sinyal, pengubah data analog menjadi data digital (

  analog

to digital converter), kemudian data akan diproses oleh mikrokontroler untuk

  dikirimkan ke PC melalui komunikasi serial, dan ditampilkan menggunakan program

  visual basic.

2.1 Indeks Massa Tubuh ( Body Mass Index)

  Indeks Massa Tubuh (IMT) adalah cara paling sederhana untuk menggolongkan apakah tubuh seseorang terlalu kurus (underweight), normal, kelebihan berat badan (overweight) atau kegemukan (obesitas). Parameter yang digunakan adalah dengan membandingkan berat dengan tinggi badan. Salah satu metode yang dapat dipakai adalah dengan indeks massa tubuh (IMT) [1].

  ( )

  BeratBadan kg

  …………………(2.1)

  IMT =

  ( ) ( )

  TinggiBada n meter × TinggiBada n meter

  Klasifikasi IMT menurut patokan yang dikeluarkan WHO (Badan Kesehatan Dunia) sebagai berikut :

Tabel 2.1 Klasifikasi Indeks massa tubuh

  Klasifikasi IMT Pria Wanita

  <16 <16

  underweight berat

  16,00 – 16,99 16,00 - 16,99

  underweight sedang underweight ringan 17,00 – 18,49 17,00 - 18,49

  Normal / Ideal 18,50 – 24,99 18,50 - 22,99 25,00 – 29 23 - 27

  Overweight

  Obesitas >29 >27

2.2 Laser pointer

  Laser pointer

   adalah salah satu jenis dioda yang dapat memancarkan cahaya. Laser memancarkan cahaya berwarna merah [2] .

Gambar 2.1 Simbol laser

  Jika laser diberi tegangan maju maka laser akan ON seperti pada gambar 2.2 serta akan mengeluarkan cahaya.

  VCC R

  Id

2 Vd

  Laser pointer

  1 Untuk mencari nilai R pada rangkaian laser digunakan persamaan berikut:

  Vcc − Vd R = ............................................................................ (2.2) Id

  2.3 Sensor Optik

  Rangkaian sensor optik menggunakan fototransisitor dengan logika tinggi saat terhalang dan logika rendah saat fototransistor terkena sinar [

  3 ] .

  VCC

R

V saklar

  

Q1

Foto TR

Gambar 2.3 Konfigurasi sensor optik

  2.4 Komparator

  Rangkaian komparator merupakan rangkaian pembanding antara terminal

  

input inverting maupun noninverting. Bila input terminal inverting lebih tinggi

  dari input terminal noninverting, maka output saturasi positif. Sebaliknya, bila

  

input noninverting lebih tinggi dari terminal inverting, maka output-nya saturasi

  Vo Vsat Vi Vref

• Vsat

Gambar 2.4 Komparator non inverting dengan bias positif

  Dari gambar 2.4 terlihat bahwa saat Vi < Vref maka Vo = -Vsat, sedangkan saat Vi > Vref maka Vo = Vsat. Comparator inverting dengan bias positif ditunjukkan oleh gambar 2.5.

  Vo Vsat Vref Vi

• Vsat

Gambar 2.5 Komparator

  inverting dengan bias positif

2.5 Penggerak Motor DC

  L293D merupakan IC

  driver motor yang bisa dipakai untuk

  mengendalikan empat motor dengan satu arah putaran, atau dua motor dengan dua arah putaran, seperti yang ditunjukkan pada gambar 2.6 [5] . L293D dibatasi arus penggunaannya sampai dengan 600 mA. Pada L293D terdapat pin enable yang berfungsi untuk menentukan apakah IC

  buffer yang bersangkutan bekerja atau

  tidak. Untuk megaktifkan

  buffer pin enable diberi masukan logika tinggi,

Gambar 2.6 Blok diagram L293D

2.6 Rangkaian Pembagi tegangan

  Rangkaian pembagi tegangan merupakan rangkaian yang terdiri dari resistor yang dikonfigurasikan seperti pada gambar 2.7. V ditentukan dengan

  out persamaan 2.3 [3].

  R

  2 V V …………………………………………….…(2.3) = x

  R R

• out CC

  1

  2 VCC

R1

Vout

  

R2

Gambar 2.7 Konfigurasi pembagi tegangan

  2.7 Buffer Tegangan Buffer tegangan berfungsi untuk mempertahankan tegangan output agar

  tidak terbebani oleh beban. Nilai amplitudo tegangan

  output sama dengan nilai

  amplitudo tegangan input yang diberikan [6]. Konfigurasi buffer tegangan seperti pada Gambar 2.8.

  

VCC

  

7

  2

^-

  6 Vout

⁺

  3 Vin

  

4

Gambar 2.8 Konfigurasi buffer tegangan

  2.8 Penguat Non Inverting

  Rangkaian penguat

  noninverting merupakan rangkaian penguat dengan OP-Amp dengan konfigurasi seperti pada Gambar 2.9.

  Output penguat noninverting tidak membalik nilai amplitudo gelombang input [3].

  RA

  VCC

  7 RB ^-

  2

  6 V o ⁺

  3 V i

  4

2.9 Penguat Beda

• =

  R R

  1 Vout − × =

  V2

  ⎜ ⎝ ⎛ + ×

  1 Vout − ⎟ ⎠ ⎞

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  V1

  …………………………..... (2.5) Bila nilai R4=R3=R2=R1, maka :

  ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ + ×

  Vout 1 V2 R4 R3 R4 − ⎟

  2

  1

  V1 R1 R2

  output rangkaian penguat beda adalah

  Persamaan

Gambar 2.10 Rangkaian penguat beda

  Operational Amplifier (OP-Amp) yang dikonfigurasikan seperti pada Gambar 2.10 [6].

  Rangkaian penguat beda tersusun atas rangkaian

  ……………………………………………..………(2.4)

  ⎝ ⎛ + = 1

  ⎟ ⎠ ⎞ ⎜

  Vi RB RA Vo

  Persamaan output rangkaian penguat noninverting adalah.

1 V2

• = V1 (2)

2.10 Pengubah Analog Ke Digital (ADC)

  Pengubah analog ke digital, berfungsi untuk mengubah tegangan analog menjadi data digital [7]. Data digital yang dihasilkan dinyatakan dalam kode biner dengan menggunakan dua nilai tegangan yaitu 5 volt, yang dinyatakan dengan lambang ‘1’ dan 0 volt dengan lambang ‘0’. Bilangan biner merupakan kombinasi dari sederetan kode 1 dan 0. Diagram blok pengubah analog ke digital dengan metode

  Successive Aproximation Register (SAR) diperlihatkan seperti pada Gambar 2.11.

Gambar 2.11 ADC

   metode SAR

  Pada Gambar 2.10, bagian utama pengubah analog ke digital adalah SAR 8 bit. Tegangan V output dari ADC dibandingkan dengan tegangan input V oleh

  a in

  pembanding (

  comparator). Output pembanding merupakan data input serial bagi

  SAR, kemudian SAR mengatur yang

  output digital 8 bit sampai menghasilkan V a

  sama dengan tegangan

  input. Latch 8 bit pada akhir pengubahan akan bit data digital yang diharapkan. ADC 8 bit dapat membangkitkan tegangan dengan 255 tingkatan. Misalkan tegangan maksimal yang dapat dibangkitkan 2,55 volt. ADC dapat mencacah tegangan dari 0 volt sampai 2,55 volt, dengan kenaikan 0,01 volt. Setiap kenaikan 0,01 volt keluaran ADC akan berubah 1 bit.

  Nilai cacahan 0 sampai 225 akan dirubah menjadi digital dengan nilai 00H sampai FFH.

  Sesuai dengan rumusan pada data sheet ADC 0804, frekuensi

  clock

  dengan konfigurasi

  typical pada datasheet seperti Gambar 2.12 adalah

  1 …………………………………………………..(2.7)

  f = clock

  1,1 x R x C Resolusi ADC dinyatakan dengan persamaan 2.8.

  V -

  V

• ref( ) ref(-)

  Resolusi = …………………………………………...(2.8) 255

  Resolusi = Ketelitian ADC V = Referensi tegangan atas

  ref(+)

  V = Referensi tegangan bawah

  ref(-)

  V reff

  Sesuai dengan penggunaan =2,5 volt, maka

  

typical ADC 0804 dengan

  2

  5 - Resolusi = 255

  

VCC = 5 v olt

Data Digital R

• IN

  5

  1

  2

  3

  VREF/2 GN D DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 CLKR

  VC C /V R EF CLKIN

  INTR CS RD WR SOC Input Mengaktif kan ADC EOC

  10K Baca ADC

  

20

  C 150pF

Gambar 2.12 Konfigurasi

  typical ADC 0804

  Berikut fungsi masing-masing pin ADC 0804 pada Gambar 2.12

  1. Pin 1. Chip Select (CS), sinyal untuk mengaktifkan ADC. Jika pin CS rendah, maka ADC aktif.

  2. Pin 2. Read (RD), merupakan sinyal baca. Jika RD rendah, maka ADC memulai membaca data analog.

  3. Pin 3. Write (WR), merupakan pin mulai konversi. Jika WR rendah,

  4

  19

  ………………………………………..(2.9) Tegangan konfersi = Level x Resousi ADC …………..…………(2.10)

  17

  16

  15

  14

  13

  12

  11

  18

  9

  Perubahan ADC tiap bit dinyatakan dengan persamaan 2.9.

  ADC Resolusi Tegangan konversi Level =

  6

  Rev erensi U5

• I N GN D

ADC0804/SO

  7

  8

  

10

  4. Pin 4 (Clk In) dan 19 (Clk R), merupakan pin yang berfungsi sebagai sumber clock.

  merupakan acuan bagi

  menggunakan kawat penghantar yang resistansinya dapat berubah sedikit bila dipanjangkan atau dipendekkan seperti gambar 2.13 [3].

  Strain Gauge sensor atau sensor regangan adalah sensor dengan

  CC ), merupakan pin untuk catu tegangan sebesar 5 Volt.

  11. Pin 20 (V

  10. Pin 1-18 (D7-D0), merupakan pin untuk output digital.

  9. Pin 9 (Vref/2), merupakan pin untuk input tegangan yang menentukan besarnya tegangan yang dibutuhkan untuk tiap cacahan.

  decoder pada ADC dan Vdgn sebagai acuan bagi clock generator.

  gnd

  5. Pin 5 (INTR), merupakan pin interupsi. Bila INTR bernilai tinggi, menandakan ADC mulai konversi. Jika nilai rendah berarti selesai konversi.

  ), pin ini harus ditanahkan karena A

  

gnd

  dan V

  gnd

  8. Pin 8 dan pin 10 (A

  7. Pin 7 (Vin -), merupakan pin tegangan input analog negatif.

  in + ), merupakan pin tegangan input analog positif.

  6. Pin 6 (V

2.11 Strain Gauge sensor

Gambar 2.13 Strain gauge sensor

  Perubahan panjang dari

  strain gauge sangat kecil, yaitu beberapa persejuta

  dari satu sentimeter. Pengukur regangan ditempatkan ke suatu stuktur sedemikian rupa sehingga persen perubahan panjang dari pengukur regangan dan struktur itu sama. Panjang aktif dari strain gauge terletak disepanjang sumbu membujurnya. Pengukur regangan harus dipasang sepanjang sedemikian rupa sehingga sumbu membujurnya terletak dalam arah yang sama dengan gerakan yang akan diukur.

  Konfigurasi resistansi pada Strain Gauge seperti gambar 2.14.

Gambar 2.14 Konfigurasi resistansi pada

  Strain Gauge

2.12 Jembatan Wheatstone

  Jembatan

  Wheatstone digunakan pada instumentasi yang mempunyai

  perubahan resistansi kecil [3]. Prinsip kerjanya adalah membandingkan perubahan

Gambar 2.15 Konfigurasi sensor Jadi jika disedehanakan rangkaiannya menjadi seperti gambar 2.16.Gambar 2.16 Rangkaian jembatan wheatstone

  R

  4

  2 R

  1

  2 E = × E E = × E

  1 R

  2 R

  3

  4 R + + R

2.13 Mikrokontroler AT89S51

  Mikrokontroler AT89S51 merupakan mikrokontroler yang diproduksi oleh ATMEL yang memiliki memori program internal yang disebut dengan PEROM ( Flash Programmable and Erasable Read Only Memory). mikrokontroller AT89S51 sudah terdapat RAM dan ROM.. Mikrokontroler AT89S51 mempunyai 40 kaki, 32 kaki untuk keperluan input/output port, satu port I/O terdiri dari 8 kaki sehingga totalnya terdapat 4 buah port I/O yang masing-masing dikenal sebagai port 0, port 1, port 2 dan port 3 [8].

  Secara umum konfigurasi yang dimiliki mikrokontroler AT89S51 adalah : • Kompatibel dengan produk MCS-51.